JP5003650B2 - Heat exchange equipment - Google Patents
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Description
本発明は、室内換気を室内空気と屋外空気をファンモーターによる送風と熱交換素子によって、省エネルギーでおこなうにあたり、屋外からの給気と室内からの排気をダクトを介して行なう熱交換機器において、風路の構成板を形成する技術に関する。 The present invention relates to a heat exchange device that performs indoor air supply and outdoor air through a duct in order to save energy by blowing air from a fan motor and using a heat exchange element for indoor air and outdoor air. The present invention relates to a technique for forming a component plate of a road.
熱交換機器用風路構成板の従来例として図12〜図13を参照しながら説明する。 A conventional example of an air path component plate for heat exchange equipment will be described with reference to FIGS.
図12および図13に示すように、本体114は下面に点検カバー101を、側面に室内吸込口102と室内吹出口103と、屋外吸込口104と屋外吹出口105を有し、また、中央部内に排気用羽根106と給気用羽根107を電動機108に装着し排気用羽根106の外側に排気用ファンケーシング109と、給気用羽根107の外側に給気用ファンケーシング110とを設け、熱交換素子111を排気用ファンケーシング109および給気用ファンケーシング110の外周部に配置し、屋外吸込口104から給気用風路構成板115と熱交換素子111と給気用羽根107および吹出管117を通じ室内吹出口103に連通すると、室内吸込口102から排気用風路構成板116と熱交換素子111と排気用羽根106および吹出管117を通じ屋外吹出口105に連通する排気風路113を設けた構成となっている(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
この構成において、屋外吸込口104から吸引される屋外吸込空気118が冷たく、室内吸込口102から吸引される室内吸込空気119が暖かい状態となる冬季等の場合、給気風路112と排気風路113に介在する熱交換素子111によって、排気風路113の空気は、給気風路112の空気に熱量を奪われることによって減熱され、室内吸込空気119よりも低い温度で、排気用羽根106によって吹出管117通り、屋外吹出口105を介し、屋外吹出空気120として屋外に排気される。一方、給気風路112の空気は、排気風路113の空気から熱量を加えられることによって加熱され、屋外吸込空気118よりも高い温度で、給気用羽根107によって吹出管117通り、室内吹出口103を介し、室内吹出空気121として室内に給気される。しかしながら、排気風路113に介在している電動機108からの発熱エネルギーは、室内吹出空気121の加熱には利用されず、屋外吹出空気120として屋外へ排気されている。
In this configuration, in the winter season when the
また、屋外吸込口104から吸引される屋外吸込空気118が暖かく、室内吸込口102から吸引される室内吸込空気119が冷たい状態となる夏季等の場合、給気風路112と排気風路113に介在する熱交換素子111によって、排気風路113の空気は、給気風路112の空気から熱量を加えられることによって加熱され、室内吸込空気119よりも高い温度で、排気用羽根106によって吹出管117通り、屋外吹出口105を介し、屋外吹出空気120として屋外に排気される。一方、給気風路112の空気は、排気風路113の空気に熱量を奪われることによって減熱され、屋外吸込空気118よりも低い温度で、給気用羽根107によって吹出管117通り、室内吹出口103を介し、室内吹出空気121として室内に給気される。しかしながら、給気風路113に介在している電動機108からの発熱エネルギーは、屋外吹出空気120として屋外に排気されず、減熱すべく室内吹出空気121を加熱して室内へ給気されている。
このような従来の熱交換器では、電動機の発熱エネルギーを熱交換効率に有効利用できていないという課題がある。 In such a conventional heat exchanger, there is a problem that the heat generation energy of the electric motor cannot be effectively used for the heat exchange efficiency.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、電動機の発熱エネルギーを有効利用することで熱交換効率向上することができる熱交換機器を提供することを目的とする。 This invention solves such a conventional subject, and it aims at providing the heat exchange apparatus which can improve heat exchange efficiency by using effectively the heat_generation | fever energy of an electric motor.
本発明の熱交換機器は、上記目的を達成するために、熱交換素子と給気風路および排気風路を有する熱交換機器において、前記給気風路と前記排気風路を仕切り部材で仕切り、この仕切り部材に凹凸部を設け、給気側電動機、排気側電動機を一体にした電動機を、前記給気風路側であって前記凹凸部の凹部内に設けたものである。 In order to achieve the above object, the heat exchange device of the present invention is a heat exchange device having a heat exchange element, a supply air passage, and an exhaust air passage, and the supply air passage and the exhaust air passage are partitioned by a partition member. An uneven portion is provided on the partition member, and an electric motor in which an air supply side motor and an exhaust side motor are integrated is provided in the concave portion of the uneven portion on the supply air path side .
また、他の手段は、前記電動機を、前記給気風路内の熱交換素子の風下側に設けたものである。 In another means, the electric motor is provided on the leeward side of the heat exchange element in the supply air passage.
本発明によれば、熱交換素子と給気風路および排気風路を有する熱交換機器において、前記給気風路と前記排気風路を仕切り部材で仕切り、この仕切り部材に凹凸部を設け、給気側電動機、排気側電動機を一体にした電動機を、前記給気風路側であって前記凹凸部の凹部内に設けたことにより、限られたスペースの中で、電動機をコンパクトに収納しながら、熱交換効率を向上することができるという効果のある熱交換機器を提供することができる。 According to the present invention, in a heat exchange device having a heat exchange element, an air supply air passage, and an exhaust air passage , the air supply air passage and the exhaust air passage are partitioned by a partition member, and an uneven portion is provided on the partition member. By providing a motor integrated with the side motor and the exhaust side motor on the air supply air path side and in the concave portion of the concave and convex portions , heat exchange while accommodating the motor compactly in a limited space It is possible to provide a heat exchange device having an effect of improving the efficiency.
また、前記電動機を、前記給気風路内の熱交換素子の風下側に設けたことにより、暖房時の熱交換効率を向上し暖房効率を向上することができるという効果のある熱交換機器を提供することができる。 In addition, by providing the electric motor on the leeward side of the heat exchange element in the air supply air passage, there is provided a heat exchange device having an effect of improving the heat exchange efficiency during heating and improving the heating efficiency. can do.
本発明の請求項1記載の熱交換機器は、熱交換素子と給気風路および排気風路を有する熱交換機器において、前記給気風路と前記排気風路を仕切り部材で仕切り、この仕切り部材に凹凸部を設け、給気側電動機、排気側電動機を一体にした電動機を、前記給気風路側であって前記凹凸部の凹部内に設けたものであり、電動機の発熱エネルギーを利用するという作用を有する。
The heat exchange device according to
また、前記電動機を、前記給気風路内の熱交換素子の風下側に設けたものであり、電動機の発熱エネルギーを給気風路に利用するという作用を有する。 Further, the electric motor is provided on the leeward side of the heat exchange element in the air supply air passage, and has an effect that heat generated by the electric motor is used for the air supply air passage.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1および図2に示すように、熱交換機器としての本体1は、下面に点検カバー2と、側面に室内吸込口3と室内吹出口4と、屋外吸込口5と屋外吹出口6を有している。本体1の中央部内には、排気用羽根7を駆動する排気側電動機9aと給気用羽根8を駆動する給気側電動機9bとを一体構造とした電動機9が備えられている。この電動機9に排気用羽根7および給気用羽根8を装着し、さらに、排気用羽根7の外側に排気用ファンケーシング10と、給気用羽根8の外側に給気用ファンケーシング11とが設けられている。排気用ファンケーシング10および給気用ファンケーシング11の外周部には熱交換素子12が配置されている。給気風路15は、屋外吸込口5から給気用風路構成板13と熱交換素子12と給気用羽根8および給気用吹出管14を通じ室内吹出口4に連通するものである。排気風路18は、室内吸込口3から排気用風路構成板16と熱交換素子12と排気用羽根7および排気用吹出管17を通じ屋外吹出口6に連通するものである。給気風路15と排気風路18を隔てる仕切り部材としての風路仕切板19に電動機9を給気風路15側に設け、電動機9が取り付く風路仕切板19を排気用ファンケーシング10側に窪ませ、凹凸部19aとした構成となっている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
図3は、本実施の形態の熱交換素子12の詳細図である。熱交換素子12は、伝熱板20に風路壁21aと風路壁21bにより風路が形成される素子板22aと、風路壁21aと風路壁21bの配置を左右逆にした素子板22bを交互に積層して構成されている。すなわち、熱交換素子12は、給気風路15となるA風路と排気風路18となるB風路を構成した形状となっている。給気風路15(A風路)と排気風路18(B風路)を通過する空気の間では、伝熱板20を介して熱移動するものである。
FIG. 3 is a detailed view of the
図4は、直交する風路となる熱交換素子12を有した構成概略図であり、給気風路15と排気風路18が直交するものである。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram including the
図5は、対向する風路となる熱交換素子12を有した構成概略図であり、給気風路15と排気風路18が対向するものである。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram including the
図4および図5に示すように、熱交換機器としての本体1は、側面に室内吸込口3と室内吹出口4と、屋外吸込口5と屋外吹出口6を有し、排気用羽根7と給気用羽根8を電動機9に装着し排気用羽根7の外側に排気用ファンケーシング10と、給気用羽根8の外側に給気用ファンケーシング11とを設け、熱交換素子12の風下側に給気用羽根8を配置し、屋外吸込口5から熱交換素子12と給気用羽根8および給気用吹出管14を通じ室内吹出口4に連通する給気風路15と、室内吸込口3から排気用羽根7および排気用吹出管17と熱交換素子12とを通じ屋外吹出口6に連通する排気風路18と、給気風路15と排気風路18を隔てる仕切り部材としての風路仕切板19に電動機9を給気風路15側に設けた構成となっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
次に、図1〜図5を用いて動作を示す。 Next, the operation will be described with reference to FIGS.
屋外吸込口5から吸引される屋外吸込空気23が冷たく、室内吸込口3から吸引される室内吸込空気24が暖かい状態となる冬季の暖房時を主として使用する場合の説明をする。室内を暖房する場合、給気風路15と排気風路18に介在する熱交換素子12によって、排気風路18の空気は、給気風路15の空気に熱量を奪われることにより減熱され、排気用羽根7によって室内吸込空気24よりも低い温度で、屋外吹出口6を介し、屋外吹出空気25として屋外に排気される。一方、給気風路15の空気は、排気風路18の空気から熱量を加えられることによって加熱され、給気用羽根8によって、屋外吸込空気23よりも高い温度で、室内吹出口4を介し、室内吹出空気26として室内に給気される。このとき、排気用羽根7と給気用羽根8に装着された電動機9は、印加される入力に対し20〜90%の効率で送風エネルギーとして出力されるが、残りの10〜80%は電動機9の発熱エネルギーとして発熱される。電動機9が取り付く風路仕切板19は、排気用ファンケーシング10側に窪ませ、凹凸部19aとした構成となっているため、排気用羽根7と給気用羽根8を駆動させるために発生する発熱エネルギーを、排気風路18に伝えず給気風路15内に放熱することになり、熱交換素子12によって加熱された給気風路15の空気は、さらに加熱され室内吹出空気26として室内に給気される。熱交換素子12の熱交換効率は、式1で表すことができるので、室内吸込空気24と屋外吸込空気23の温度が同じであるため分母が同じとなり、分子の室内吹出空気26の温度が高くなり大きくなるため、熱交換効率を向上することができることとなる。
A description will be given of a case where the
また、風路仕切板19を排気用ファンケーシング10側に窪ませ、凹凸部19aとした構成となっているため、排気側電動機9aと給気側電動機9bを一体で構成した電動機9は、給気風路15と排気風路18に均等に張り出し、給気用羽根8の吸込み空間と排気用羽根7の吸込み空間が同等に確保され、吸込み圧損が同等となる。
Further, since the air
このように本発明の実施の形態1の熱交換機器によれば、電動機取付のための構造が簡素化にしつつ電動機周囲の通風性が向上するので、電動機をコンパクトに収納しながら電動機の発熱を積極的に有効活用することで熱交換効率を向上することができ、特に暖房時の熱交換効率を向上することができることとなる。
As described above, according to the heat exchanging device of
なお、図6に示すように給気側電動機9bと排気側電動機9aを分けて構成し、給気側電動機9bと排気側電動機9aを給気風路15内に介在させる構造も可能であるが、給気風路15内に介在する排気側電動機9aが熱交換素子12の上流側となるため、排気側電動機9aで発生するすべての発熱エネルギーを利用することは出来ないが、熱交換素子12へ流入する屋外吸込空気23の温度を上昇することができるので、排気側電動機9aの発熱エネルギーをそのまま屋外吹出口6から屋外へ排気するよりも熱交換効率を向上することができる。
In addition, as shown in FIG. 6, a structure is possible in which the supply-
(実施の形態2)
図7および図8に示すように、熱交換機器としての本体1は、下面に点検カバー2と、側面に室内吸込口3と室内吹出口4と、屋外吸込口5と屋外吹出口6を有している。本体1の中央部内には、排気用羽根7を駆動する排気側電動機9aと給気用羽根8を駆動する給気側電動機9bとを一体構造とした電動機9が備えられている。この電動機9に排気用羽根7および給気用羽根8を装着し、さらに、排気用羽根7の外側に排気用ファンケーシング10と、給気用羽根8の外側に給気用ファンケーシング11とを設けられている。排気用ファンケーシング10および給気用ファンケーシング11の外周部には熱交換素子12が配置されている。給気風路15は、屋外吸込口5から給気用風路構成板13と熱交換素子12と給気用羽根8および給気用吹出管14を通じ室内吹出口4に連通するものである。排気風路18は、室内吸込口3から排気用風路構成板16と熱交換素子12と排気用羽根7および排気用吹出管17を通じ屋外吹出口6に連通するものである。給気風路15と排気風路18を隔てる仕切り部材としての風路仕切板19に電動機9を給気風路15側に設け、電動機9が取り付く風路仕切板19を給気用ファンケーシング11側に窪ませ、凹凸部19aとした構成となっている。
(Embodiment 2)
As shown in FIGS. 7 and 8, the
図9は、直交する風路となる熱交換素子12を有した構成概略図であり、給気風路15と排気風路18が直交するものである。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram including the
図10は、対向する風路となる熱交換素子12を有した構成概略図であり、給気風路15と排気風路18が対向するものである。
FIG. 10 is a schematic diagram of the configuration having the
図9および図10に示すように、熱交換機器としての本体1は、側面に室内吸込口3と室内吹出口4と、屋外吸込口5と屋外吹出口6を有し、排気用羽根7と給気用羽根8を電動機9に装着し排気用羽根7の外側に排気用ファンケーシング10と、給気用羽根8の外側に給気用ファンケーシング11とを設け、熱交換素子12の風下側に排気用羽根7を配置し、屋外吸込口5から給気用羽根8および給気用吹出管14と熱交換素子12とを通じ室内吹出口4に連通する給気風路15と、室内吸込口3から熱交換素子12と排気用羽根7および排気用吹出管17とを通じ屋外吹出口6に連通する排気風路18と、給気風路15と排気風路18を隔てる仕切り部材としての風路仕切板19に電動機9を排気風路18側に設けた構成となっている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
次に、図7〜図10を用いて動作を示す。 Next, the operation will be described with reference to FIGS.
屋外吸込口5から吸引される屋外吸込空気23が暖かく、室内吸込口3から吸引される室内吸込空気24が冷たい状態となる夏季の冷房時を主として使用する場合、給気風路15と排気風路18に介在する熱交換素子12によって、排気風路18の空気は、給気風路15の空気から熱量を加えられることにより加熱され、排気用羽根7によって室内吸込空気24よりも高い温度で、屋外吹出口6を介し、屋外吹出空気25として屋外に排気される。一方、給気風路15の空気は、排気風路18の空気から熱量を奪われることによって減熱され、給気用羽根8によって、屋外吸込空気23よりも低い温度で、室内吹出口4を介し、室内吹出空気26として室内に給気される。
When mainly used during cooling in summer when the
このとき、排気用羽根7と給気用羽根8に装着された電動機9は、印加される入力に対し20〜90%の効率で送風エネルギーとして出力されるが、残りの10〜80%は電動機9の発熱エネルギーとして発熱される。電動機9が取り付く風路仕切板19を給気用ファンケーシング11側に窪ませ、凹凸部19aとした構成となっているため、排気用羽根7と給気用羽根8を駆動させるために発生する発熱エネルギーを、給気風路15に伝えず排気風路18内に放熱し、屋外吹出空気25として屋外へ排気することにより、熱交換素子12によって減熱された給気風路15の空気は、電動機9の発熱エネルギーによって加熱されることなく室内吹出空気26として室内に給気される。熱交換素子12の熱交換効率は、式2で表すことができるので、室内吸込空気24と屋外吸込空気23の温度が同じであるため分母が同じとなり、分子の室内吹出空気26の温度が電動機9の発熱エネルギーによって高くならないため、熱交換効率を向上することができることとなる。
At this time, the
また、風路仕切板19を給気用ファンケーシング11側に窪ませ、凹凸部19aとした構成となっているため、排気側電動機9aと給気側電動機9bを一体で構成した電動機9は、給気風路15と排気風路18に均等に張り出し、給気用羽根8の吸込み空間と排気用羽根7の吸込み空間が同等に確保され、吸込み圧損が同等となる。
In addition, since the air
このように本発明の実施の形態2の熱交換機器によれば、電動機9取付のための構造が簡素化にしつつ電動機9周囲の通風性が向上するので、電動機9をコンパクトに収納しながら電動機の発熱を効率よく排気することで熱交換効率を向上することができ、特に冷房時の熱交換効率を向上することができることとなる。
As described above, according to the heat exchange device of the second embodiment of the present invention, the air permeability around the
なお、図11に示すように給気側電動機9bと排気側電動機9aを分けて構成し、給気側電動機9bと排気側電動機9aを排気風路18内に介在させる構造も可能であるが、排気風路18内に介在する給気側電動機9bが熱交換素子12の上流側となるため、給気側電動機9bで発生するすべての発熱エネルギーを排気することは出来ないが、熱交換素子12を介することで給気側電動機9bで発生する発熱エネルギーを抑制し、室内吹出空気26の温度上昇を抑えることができるので、給気側電動機9bの発熱エネルギーをそのまま室内吹出口4から室内へ給気するよりも熱交換効率を向上することができる。
As shown in FIG. 11, it is possible to configure the
本発明の熱交換機器は、本体高さを低く保ちながら、熱交換効率を向上させることが可能なため、天井裏寸法の確保が難しい近年の居住および非居住の建築物の換気装置として有用である。 The heat exchange device of the present invention can improve the heat exchange efficiency while keeping the body height low, and is useful as a ventilator for recent residential and non-residential buildings where it is difficult to secure the dimensions of the ceiling. is there.
1 本体
9 電動機
9a 排気側電動機
9b 給気側電動機
12 熱交換素子
15 給気風路
18 排気風路
19 風路仕切板
19a 凹凸部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記給気風路と前記排気風路を仕切り部材で仕切り、
この仕切り部材に凹凸部を設け、
給気側電動機、排気側電動機を一体にした電動機を、前記給気風路側であって前記凹凸部の凹部内に設けたことを特徴とする熱交換機器。 In a heat exchange device having a heat exchange element and an air supply and exhaust air passage,
Partitioning the supply air passage and the exhaust air passage with a partition member;
The partition member is provided with an uneven portion,
A heat exchanging device , wherein an electric motor integrated with an air supply side motor and an exhaust side electric motor is provided in the concave portion of the concavo-convex portion on the air supply air path side .
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